KHẢO sát hàm LƯỢNG đạm (n), lân (p) TRONG nước AO NUÔI cá TRA và KHẢ NĂNG hấp THU đạm (n), lân (p) hữu cơ của cỏ VETIVERVÀ bèo lục BÌNH

ii  Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài: “KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG N, P TRONG NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ KHẢ NĂNG HẤP THU N, P HỮU CƠ CỦA CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH” Do sinh viên HỨA HỒNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



NGUYỄN VĂN CHÍ DŨNG HỨA HỒNG NHÃ

KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐẠM (N), LÂN (P) TRONG

NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ KHẢ NĂNG

HẤP THU ĐẠM (N), LÂN (P) HỮU CƠ

CỦA CỎ VETIVER VÀ BÈO LỤC BÌNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2011

KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐẠM (N), LÂN (P) TRONG

NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ KHẢ NĂNG

HẤP THU ĐẠM (N), LÂN (P) HỮU CƠ

CỦA CỎ VETIVER VÀ BÈO LỤC BÌNH

i

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn:

“KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG N, P TRONG NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ

KHẢ NĂNG HẤP THU N, P HỮU CƠ CỦA CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH”

là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong

luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ tài liệu nghiên

cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Chí Dũng Hứa Hồng Nhã

ii



Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài:

“KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG N, P TRONG NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ KHẢ NĂNG HẤP THU N, P HỮU CƠ CỦA CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH”

Do sinh viên HỨA HỒNG NHÃ và NGUYỄN VĂN CHÍ DŨNG thực hiện và đề nạp

Ý kiến đánh giá của cán bộ hướng dẫn: -

-

-

-

-

-

-

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét Cần Thơ, ngày 29 tháng 05 năm 2011 Cán bộ hướng dẫn

TS CHÂU MINH KHÔI

iii

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với đề tài :

“KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG N, P TRONG NƯỚC AO NUÔI CÁ TRA VÀ KHẢ NĂNG HẤP THU N, P HỮU CƠ CỦA CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH”

Do sinh viên HỨA HỒNG NHÃ và NGUYỄN VĂN CHÍ DŨNG thực hiện và bảo

vệ trước Hội đồng

Ngày 09 tháng 06 năm 2011

Luận văn được đánh giá ở mức : -

Ý kiến Hội đồng : -

-

-

-

-

-

Cần Thơ, ngày 25 tháng 01 năm 2011 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Duyệt Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng CHỦ NHIỆM KHOA

iv

I Sơ lược lý lịch

Họ và tên cha: Hứa Hữu Chí

Họ và tên mẹ: Trần Bích Ngọc

 Địa chỉ liên lạc: 224 Quốc Lộ 1A - Ấp An Trạch – Xã An Hiệp – Huyện Châu

Thành – Tỉnh Sóc Trăng

II Quá trình học tập:

1995 – 2000: Trường tiểu học Phường I, Thị xã Sóc Trăng, Tỉnh Sóc Trăng

2000 – 2005: Trường trung học cơ sở Phường I, Thị xã Sóc Trăng, Tỉnh Sóc Trăng

2005- 2007: Trường trung học phổ thông chuyên Nguyễn Thị Minh Khai, Thành phố Sóc Trăng, Tỉnh Sóc Trăng

2007-2010: Trường Đại học Cần Thơ, ngành Khoa Học Đất, Khoá 33, Khoa

Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

v

I Sơ lược lý lịch

Họ và tên cha: Nguyễn Văn Huynh

Họ và tên mẹ: Trần Thị Liếu

Địa chỉ liên lạc: Ấp Vĩnh Nghĩa – Xã Vĩnh Trường – Huyện An Phú – Tỉnh An Giang

II Quá trình học tập:

1993-1998: Trường Tiểu học “B” Đa Phước

1998-2001: Trường Trung Học Thủ Khoa Nghĩa

2001-2002: Trường Trung Học Cơ Sở Nguyễn Đình Chiểu

2002-2005: Trường Trung Học Dân Lập Ngôi Sao

2007-2011: Trường Đại học Cần Thơ, ngành Khoa học đất, Khoá 33, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng

vi

Xin gởi lời tri ơn sâu sắc đến Cha, Mẹ và anh, chị em đã không ngại khó khăn, gian khổ tiếp sức, lo lắng và động viên cho chúng tôi có ngày hôm nay Xin ghi ơn Thầy Châu Minh Khôi đã tận tình hướng dẫn, động viên tinh thần, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi thực hiện và hoàn thành bài luận văn này Chúc Thầy sức khỏe và thành công

Chân thành biết ơn Thầy Trần Bá Linh, cô Châu Thị Anh Thi là cố vấn học tập của lớp Khoa học Đất - Khóa 33 đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt khóa học Chúc thầy cô nhiều niềm vui và sức khỏe

Xin gởi lời biết ơn nhất đến quý Thầy Cô trong Bộ môn Khoa học đất và quý Thầy Cô Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập tại Trường Kính chúc quí thầy cô luôn được nhiều niềm vui và công tác tốt

Xin gởi lời biết ơn tới chị Ngô Thị Hồng Thắm, Lê Thị Thùy Dương, Châu Hoàng Nhiên đã giúp đỡ rất nhiều trong quá trính phân tích Chúc các chị luôn vui

vẻ và nhiều sức khỏe

Thân gởi lời chúc sức khỏe – thành đạt nhất đến tất cả các bạn lớp Khoa Học Đất Khóa 33, những người bạn đã động viên và giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian học tập Chúc các bạn gặp nhiều may mắn trong cuộc sống

Trân trọng kính chào !

Hứa Hồng Nhã Nguyễn Văn Chí Dũng

những biện pháp để hạn chế tình trạng này và đề tài “Khảo sát hàm lượng N, P

trong nước ao nuôi cá tra và khả năng hấp N, P hữu cơ của cỏ Vetiver và lục bình” được thực hiện từ tháng 12/2010 đến tháng 05/2011 nhằm mục tiêu khảo sát

hàm lượng N, P hữu cơ tích lũy trong nước ao theo từng giai đoạn phát triển của cá

ở 3 khu vực Tân Thành và Định Hòa thuộc huyện Lai Vung tỉnh Đồng Tháp, Cồn Khương – TP Cần Thơ, đồng thời bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng hấp thu N, P

từ hợp chất hữu cơ của cỏ Vetiver và Lục bình tại nhà lưới bộ môn Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp Và SHƯD, trường Đại Học Cần Thơ Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 6 nghiệm thức, 4 lần lặp lại Trong đó 3 nghiệm thức trồng cỏ Vetiver gồm nghiệm thức đối chứng (dung dịch trồng chứa N,

P vô cơ với nồng độ theo dung dịch Hoagland), nghiệm thức No-Vetiver (dung dịch trồng chứa N hữu cơ đơn giản là Glycine ứng với nồng độ thực tế ngoài đồng 10ppm, P vô cơ theo dung dịch Hoagland), nhiệm thức Po-Vetiver (dung dịch trồng cây chứa N vô cơ theo dung dịch Hoagland, P hữu cơ đơn giản là Glucose-1-phosphat nồng độ thực tế ngoài đồng 10ppm), tương tự đối với 3 nghiệm thức trồng Lục bình Kết quả thí nghiệm cho thấy: (1) hàm lượng N, P tích lũy trong ao nuôi tăng theo từng giai đoạn phát triển của cá và cao nhất khoảng 10ppm ở giai đoạn cá

đã lớn (4 - 4.5 tháng tuổi) có thể thu hoạch, (2) nuôi trồng Lục bình và cỏ Vetiver cho thấy sự giảm thiểu hàm lượng N, P hữu cơ có trong dung dịch trồng, hay nói cách khác Lục bình và cỏ Vetiver có khả năng hấp thu N, P hữu cơ.Qua đó cho thấy

sự tích lũy N, P hữu cơ trong nước ao nuôi sẽ tăng theo sự phát triển của cá và sử dụng Lục bình, cỏ Vetiver có khả năng làm giảm bớt hàm lượng N, P hữu cơ hạn chế được tình trạng ô nhiễm môi trường từ nước thải ao nuôi cá tra góp phần cho sản xuất cá bền vững

viii

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NUÔI CÁ TRA Ở ĐBSCL Error! Bookmark not defined

1.2 MỐI NGUY HẠI Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI TỪ CÁC AO NUÔI CÁ Error! Bookmark not defined 1.3 HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG Error! Bookmark not defined 1.3.1 Dư thừa nitrate: ( NO 3 - ) Error! Bookmark not defined 1.3.2 Dư thừa Photphat:( PO 4 3- ) Error! Bookmark not defined

1.4.1 Cơ chế loại nitơ Error! Bookmark not defined 1.4.2 Cơ chế loại Photpho Error! Bookmark not defined 1.5 GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ AO NUÔI THỦY SẢN Error! Bookmark not defined

Error! Bookmark not defined

1.6.1 Đặc tính của cỏ vetiver Error! Bookmark not defined 1.6.2 Đặc tính của Lục bình Error! Bookmark not defined

CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH Error! Bookmark not defined 1.7.1 Cỏ Vetiver 17 1.7.2 Lục bình Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP Error! Bookmark not

defined

2.1 PHƯƠNG TIỆN Error! Bookmark not defined 2.1.1 Thời gian và địa điểm Error! Bookmark not defined 2.1.2 Vật liệu thí nghiệm Error! Bookmark not defined

ix

3.1 KẾT QUẢ PHẦN 1 Error! Bookmark not defined 3.1.1 Ghi nhận tổng quát Error! Bookmark not defined 3.1.2 Nồng độ N tổng số và hữu cơ trong ao nuôi qua các giai đoạn phát triển của cá ở xã Định Hòa, Tân Thành- Đồng Tháp và Cồn Khương - Cần Thơ Error! Bookmark not defined 3.1.3 nồng độ P tổng số và hữu cơ trong ao nuôi theo các giai đoạn phát triển của cá ở Cồn Tiên - Đồng Tháp và Cồn Khương - Cần Thơ Error! Bookmark not defined

3.2 KẾT QUẢ PHẦN 2: Error! Bookmark not defined 3.2.1 Ghi nhận tổng quát: Error! Bookmark not defined 3.2.2 Tỷ lệ % hàm lượng N, P tổng số cây hấp thu so với lượng cung cấp ban đầu qua các giai đoạn trồng cây: Error! Bookmark not defined 3.2.3 Hàm lượng N, P hữu cơ còn lại trong dung dịch qua các giai đoạn trồng cây: Error! Bookmark not defined 3.2.4 Sinh khối: Error! Bookmark not defined 3.2.5 Tỷ lệ tăng sinh khối: Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Error! Bookmark not defined 4.1 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined 4.2 ĐỀ NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

x

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1: Ước lượng chất thải phát sinh từ 1 ha nuôi cá tra Error! Bookmark not

defined

Bảng 1.2: Tổng hợp tính chất nước trong ao nuôi cá Tra tại Tiền Giang Error!

Bookmark not defined

Bảng 1.3: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản Error! Bookmark

not defined

Bảng 2.2 : Thành phần dung dịch dinh dưỡng Hoagland Error! Bookmark not

defined

Bảng 2.3: Hàm lượng N, P trong dung dịch trồng lục bình và cỏ vetiver Error!

Bookmark not defined

Bảng 3.1: Lý lịch các ao nuôi theo thời gian Error! Bookmark not defined

xi

DANH SÁCH HÌNH

Hình 3.1: Nồng độ N tổng số trong nước ao theo giai đoạn tăng trưởng của cá Error!

Bookmark not defined

Hình 3.2: Nồng độ N hữu cơ trong ao nuôi theo giai đoạn tăng trưởng của cá Error!

Bookmark not defined

Hình 3.3: Nồng độ N hữu cơ và vô cơ có trong nước ao nuôi cá tra Error! Bookmark

not defined

Hình 3.4: Nồng độ P tổng số trong nước ao nuôi theo giai đoạn tăng trưởng của cá

Error! Bookmark not defined

Hình 3.5: Nồng độ P hữu cơ trong nước ao nuôi theo giai đoạn phát triển của cá

Error! Bookmark not defined

Hình 3.6: Nồng độ P hữu cơ và vô cơ trong nước ao nuôi cá traError! Bookmark not

defined

Hình 3.7: Tỷ lệ % hàm lượng N tổng số cỏ Vetiver hấp thu qua các giai đoạn trồng

Error! Bookmark not defined

Hình 3.8 : Tỷ lệ % hàm lượng N tổng số Lục bình hấp thu qua các giai đoạn trồng

Error! Bookmark not defined

Hình 3.9: Tỷ lệ % hàm lượng P tổng số cỏ Vetiver hấp thu qua các giai đoạn trồng

Error! Bookmark not defined

Hình 3.10: Tỷ lệ % hàm lượng P tổng số Lục bình hấp thu qua các giai đoạn trồng

Error! Bookmark not defined

Hình 3.11: Hàm lượng N hữu cơ còn lại trong dung dịch trồng ở nghiệm thức

Pi+No+Vetiver và Pi+No+Lục bình qua các giai đoạn Error! Bookmark not

defined

xii

Hình 3.13: Sinh khối của Cỏ Vetiver và Lục bình ở các giai đoạn phát triển Error!

Bookmark not defined

Hình 3.14: Tỷ lệ tăng sinh khối của cỏ Vetiver và Lục bình ở các giai đoạn trồng

cây Error! Bookmark not defined

1

MỞ ĐẦU

Nuôi cá tra theo hình thức thâm canh đã có tác động rất lớn đến môi trường

do thức ăn dư thừa, chất thải dạng phân, chất bài tiết tích tụ lại trong nước và nền đáy Theo Lê Văn Cát (2006), cá chỉ hấp thu khoảng 40% đạm (N), lân (P) từ từ lượng thức ăn cho vào ao Dưới tác động của vi sinh vật và các quá trình phân hủy

tự nhiên, thức ăn thừa và chất thải chuyển thành đạm ammonium, nitrate, phosphate, các chất khoáng Các ion hòa tan này đã kích thích sự phát triển của tảo và có thể dẫn đến hiện tượng nở hoa của tảo trong ao Thêm vào đó, các độc tố phát sinh từ quá trình phân hủy các chất thải và tảo trong ao nuôi làm cho môi trường nuôi nhanh chóng bị ô nhiễm, từ đó làm cho các đối tượng nuôi dễ bị nhiễm

bệnh, thiếu oxy hay nhiễm độc

Giải pháp cải thiện chất lượng nước trong ao nuôi được áp dụng phổ biến là thay nước Như vậy, chất dinh dưỡng, tảo cùng các chất ô nhiễm được cho ra khỏi

ao và được thay thế bằng nguồn nước có chất lượng tốt hơn, có tác dụng cải tạo môi trường nước ao nuôi Tuy nhiên, lượng nước thải ra kênh, mương và sông chính là nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường Với việc loại bỏ những chất thải hữu

cơ không được kiểm soát và quản lý trong điều kiện cơ sở hạ tầng phục vụ hoạt động nuôi cá tra phát triển kém, thoát nước không đảm bảo thì chất thải từ khu nuôi này sẽ theo nguồn nước cấp đi vào khu vực nuôi khác Vì vậy, để môi trường nước phục vụ hoạt động nuôi cá tra được đảm bảo bền vững thì biện pháp duy nhất là phải xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường

Vì thế, đề tài “Khảo sát khả năng hấp thụ N, P trong nước ao nuôi cá tra và

khả năng hấp thu đạm (N), lân (P) hữu cơ của cỏ Vetiver và Lục bình” sẽ làm tiền

đề cho nghiên cứu tiếp theo để có thể sử dụng 2 loài này trong xử lý nước thải ao nuôi cá tra

2

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NUÔI CÁ TRA Ở ĐBSCL

Với điều kiện tự nhiên thuận lợi, kỹ thuật không quá khó, nghề nuôi cá tra đã phát triển khá mạnh tại vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) Năm 2003, diện tích nuôi cá tra của ĐBSCL là 2.792 ha, đến 2007 diện tích tăng đến 5.429 ha; tốc độ tăng trưởng bình quân là 18,1% / năm Cần Thơ là địa phương có diện tích nuôi cá tra cao nhất trong vùng (1.569 ha, chiếm 29%); kế đến là An Giang (1.393

ha, chiếm 25,7%); Đồng Tháp (1.272 ha, chiếm 23,4%) Chỉ riêng 3 tỉnh trên đã chiếm khoảng 78% diện tích nuôi cá tra toàn vùng

Năm 2008, kim ngạch xuất khẩu từ mặt hàng cá tra của Việt Nam đạt 1,453

tỷ USD, chiếm gần 1/3 tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản Thị trường xuất khẩu cá tra cũng tăng từ 100 nước đến 130 nước trong giai đoạn năm 2007 đến năm 2009 Mặt khác với diện tích đất khoảng 6.000 ha, chưa tính tiêu thụ trong nước, riêng xuất khẩu đã đạt 1,453 tỷ USD, nghĩa là 1 hecta tạo ra giá trị xuất khẩu là 242.166 USD (Vasep, 2009)

Theo quy hoạch phát triển vừa được Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn phê duyệt, tốc độ tăng trưởng diện tích trong vùng trong các năm tới trung bình khoảng 4,2%/năm Cụ thể đến năm 2010 diện tích nuôi cá tra của vùng đạt 8.600 ha, tập trung chủ yếu ở Đồng Tháp là 2.300 ha, An Giang với 2.100ha Đến năm 2015, diện tích nuôi cá tra của vùng đạt 11.000ha và đến năm 2020 là 13.000ha.Như vậy, từ quy hoạch trên cho thấy diện tích nuôi cá tra sẽ tăng dần trong thời gian tới và sản lượng nuôi đến năm 2020 sẽ có thể đạt 1,8 triệu tấn Với sản lượng như trên áp lực đối với môi trường ngày càng cao, đặc biệt trong điều kiện diện tích tăng trong thời gian tới sẽ gây khó khăn hơn về chất lượng nguồn nước cấp

và gây ô nhiễm môi trường

ra môi trường bên ngoài Thức ăn công nghiệp có thành phần dinh dưỡng cao đặc biệt là giàu protein, phốt pho sẽ là nguồn tác động mạnh mẽ đến môi trường (Dương Công Chính và Đồng An Thụy, 2009).

Các nghiên cứu của Boyd (1985), Gross và ctv (1998) cho thấy cá da trơn chỉ hấp thu được 27 -30% đạm, 16 – 30% photpho và khoảng 25% chất hữu cơ đưa vào

từ thức ăn Yang (2004) khi thử nghiệm nuôi cá da trơn trong 90 ngày cho thấy cá chỉ hấp thu được khoảng 37% hàm lượng N và 45% hàm lượng P trong thức ăn cho vào ao nuôi Như vậy, để đạt được sản lượng trung bình khoảng 150 tấn cá/ha với

hệ số chuyển đổi thức ăn FRC là 1,6 cần sử dụng lượng thức ăn tối thiểu là 240 tấn

và lượng chất hữu cơ thải ra môi trường là 192 tấn

4

Bảng 1.1: Ước lượng chất thải phát sinh từ 1 ha nuôi cá tra

Cách tính

Khối lượng (tấn)

Nguồn: Dương Công Chính, Đồng An Thụy (2009)

Như vậy, theo quy hoạch phát triển đến năm 2020, nếu sản lượng cá tra nuôi trồng tại ĐBSCL là 1.850.000 tấn thì lượng chất thải tương ứng là 2.368.000 tấn chất hữu cơ trong đó có 93.240 tấn N; 19.536 tấn P và 651.200 tấn BOD5 Đây là con số khổng lồ đối với các vùng nuôi tập trung Với lượng thải trên, nếu không có giải pháp hạn chế sẽ là hiểm họa đối với môi trường nước vùng ĐBSCL nói chung

và có ảnh hưởng xấu đối với các vùng nuôi cá tra

Nguồn : TT nghiên cứu môi trường và xử lý nước tháng 6 năm 2008

Như vậy, từ bảng cho thấy mức độ ô nhiễm trong nguồn nước là khá lớn, đặc biệt là chất ô nhiễm dạng N Có tới 80 – 82% hàm lượng tổng N ở dạng hòa tan trong đó 88 – 91% hòa tan ở dưới dạng NH4+ Xét giá trị hàm lượng carbon cho thấy 32 – 46 % carbon ở dạng hòa tan trong nước và 54 – 68% ở dạng lơ lửng

6

Bảng 1.3: Tổng hợp lượng nước thải phát sinh trong nuôi thủy sản

Hình thức nuôi

Sản lượng

(Tấn/ha)

Lượng nước thải

(m 3 /tấn sản phẩm)

Lượng nước thải

(m 3 /ha)

Nuôi cá da trơn công nghiệp tại

Nuôi tôm công nghiệp tại Đài

43.000 365.400-1.178.200 Nuôi cá (Salmonids) trong bể

Nguồn : http://www.dbc.uci.edu/~sustain/suscoasts/chapter5.htm

Như vậy, với thải lượng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm khá cao như trên chất thải từ các ao nuôi cá tra đã và đang tác động rất lớn đến môi trường nước ảnh hưởng tiêu cực không chỉ đến nghề nuôi mà còn tác động đến các hoạt động sinh hoạt của người dân trong vùng (Dương Công Chính và Đồng An Thụy, 2009)

1.3 HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG

Khái niệm phú dưỡng xuất phát từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “dư thừa dinh dưỡng.Bước đầu tiên của phú dưỡng hoá là việc xâm nhập của các chất dinh dưỡng làm cho thực vật quang hợp và phát triển mạnh sinh ra một lượng sinh khối lớn Khi chúng chết đi sẽ tích tụ lại ở đáy hồ, phân hủy từng phần, tiếp tục giải phóng các chất dinh dưỡng như: photpho, nitơ và kali (Mai Tuấn Anh, 2001) Trong môi trường nước giàu dinh dưỡng như nitrat, photphat, tảo sẽ phát triển mạnh làm cạn kiệt oxy, gây ảnh hưởng xấu đến cá và các loại thuỷ sinh khác Thủy sinh vật khi chết sẽ tích tụ dưới đáy hồ và phân hủy sinh ra một số khí độc như H2S, hiện tượng

7

tảo phát triển mạnh (còn gọi là tảo nở hoa) được xem là sự phú dưỡng hoá (Barica, 1980; Harper, 1992, Bill Freedman, 1993)

1.3.1 Dư thừa nitrate: ( NO 3 - )

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các chất chứa nitơ trong chất thải của người và động vật

Nước tự nhiên có nồng độ NO3- < 0,5mg/L, nếu cao hơn thì nước bị ô nhiễm Nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho sự phát triển của tảo, rong, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe con người đặc biệt là trẻ em

bị hội chứng trẻ tái xanh (Methaemoglobinemia - Blue baby)

Theo qui định WHO (tổ chức Y tế Thế Giới) nồng độ NO3

trong nước uống không quá 10mg/L, TCVN 5945-95 quy định nồng độ NO3- trong nước bề mặt là 10 mg/L

1.3.2 Dư thừa Photphat:( PO 4 3- )

Giống như nitrat, photphat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển rong tảo Nồng độ PO4

của nguồn nước không bị ô nhiễm < 0,01 mg/L Nguồn photphat đưa vào môi trường có thể có nguồn gốc từ phân người, phân súc vật và nước thải một

số ngành công nghiệp sản xuất phân lân

1.4.1 Cơ chế loại nitơ

Nitơ trong nước thải có thể bị loại bởi các cơ chế sau đây:

- Bị hấp thu bởi thực vật và sau đó thực vật được thu hoạch và đưa khỏi hệ thống

- Sự bay hơi của amoniac

- Quá trình hấp thu nitơ, nitrat hoá và khử nitrat của các vi sinh vật

Trong đó quá trình nitrát hoá và khử nitrate góp phần lớn nhất Thực vật cung cấp giá bám cho các vi khuẩn nitrat hoá Để quá trình nitrat hóa có thể xảy ra hàm lượng DO phải ở mức 0,6- 1,0 mg/L Do đó độ sâu mà quá trình nitrat hoá có thể xảy ra quan hệ mật thiết với lưu lượng nạp BOD và tốc độ chuyển hoá oxy vào

8

nước Quá trình khử nitrát hoá diễn ra trong điều kiện thiếu khí (anoxic) và quá trình này cần phải cung cấp thêm nguồn carbon cho các vi sinh vật tổng hợp các tế bào của nó và pH phải duy trì ở mức trung tính Tốc độ của quá trình khử nitrate phụ thuộc vào :

- Các điều kiện môi trường cần thiết cho các hoạt động của vi khuẩn như nguồn carbon, pH, nhiệt độ

- Diện tích bề mặt của lớp trầm tích dưới đáy ao

- Khả năng phóng thích N2 tạo ra bởi quá trình khử nitrat vào khí quyển

Thực vật hấp thu nitơ trong nước thải sơ cấp nhiều hơn trong nước thải thứ cấp do các nguyên nhân :

- Nồng độ các hợp chất nitơ vô cơ trong nước thải đầu vào thấp

- Trong nước thải thứ cấp có nhiều NO3- hơn NH4+ và NO3- sẽ bị mất đi do quá trình khử nitrat hoá

1.4.1.1 Quá trình nitrat hóa

Quá trình nitrat hóa là quá trình oxy hóa sinh hóa nitơ của các muối amon, đầu tiên thành nitrit và sau đó thành nitrat trong điều kiện thích ứng (có oxy và nhiệt

độ trên 4oC)

Vi khuẩn tham gia quá trình nitrat hóa gồm có 2 nhóm:

 Vi khuẩn nitrit: oxy hóa amon thành nitrit hoàn thành giai đoạn thứ nhất;

 Vi khuẩn nitrat: oxy hóa nitrit thành nitrat, hoàn thành giai đoạn thứ hai

2HNO2 + 2H2O

Quá trình nitrat hóa có một ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật xử lý nước thải Trước tiên nó phản ánh mức độ khoáng hóa các chất hữu cơ như đã trình bày ở trên Nhưng quan trọng hơn là quá trình nitrat hóa tích lũy được một lượng oxy dự trữ có thể dùng để oxy hóa các chất hữu cơ không chứa nitơ khi lượng oxy tự do (lượng oxy hòa tan) đã tiêu hao hoàn toàn cho quá trình đó

2HNO2 +

O2

Nitrobacter -

2HNO3

10

1.4.2 Cơ chế loại Photpho

Photpho là một thành phần khoáng quan trọng trong tế bào của vi sinh vật và

là một nguyên tố dinh dưỡng không thể thiếu được trong sự phát triển của thực vật

và động vật Đối với nhiều loài vi sinh vật, lượng photpho có trong tế bào chiếm đến 50% tổng lượng khoáng Photpho có mặt trong nhiều thành phần quan trọng của tế bào như chúng có mặt trong axit nucleic, photpho protein, photpholipid ở các

hợp chất cao năng và các co-enzyme quan trọng như ADP, ATP, UDP, UTP, XDP,

flavin, tiamin, biotin Do đó, việc phân hủy các hợp chất hữu cơ và vô cơ có chứa photpho đối với sinh vật mang ý nghĩa như việc được cung cấp nguyên liệu cho quá trình tạo ra những chất trên cơ thể (Lượng, 2003)

Photpho trong nước thải được khử đi do các thuỷ sinh thực vật hấp thu vào

cơ thể, bị hấp phụ hay kết tủa Trong cơ chế khử photpho, hiện tượng kết tủa và hấp phụ góp phần quan trọng nhất (Whigram et al, 1980 trích dẫn bởi Lê Hoàng Việt, 2000) Tuy nhiên, hiệu suất của quá trình này khó có thể tiên đoán được Quá trình hấp phụ và kết tủa phụ thuộc vào các nhân tố như là pH, hiện trạng oxy hoá khử,

hàm lượng sắt, nhôm, canxi và các thành phần sét

Cuối cùng, photpho được thực vật hấp thu hoặc hoặc ở dạng hấp phụ hay kết tủa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống qua việc: Thu hoạch các thuỷ sinh thực vật và vét bùn lắng ở đáy

1.4.2.1 Quá trình chuyển hóa Photpho trong nước:

Ở môi trường nước, các hợp chất photpho còn có tác dụng như một chất đệm của môi trường, tránh hiện tượng thay đổi quá nhanh pH môi trường Khi đó các quá trình đệm này được xảy ra như sau:

HPO42- + H2O  H2PO4- + OH-

H2PO4  HPO42- + H+

11

Tuy nhiên cũng cần phải nhận thấy rằng tính chất đệm của các hợp chất photpho trong các phản ứng sinh học ở hệ thống sống hoàn toàn không bền vững như trong các phản ứng hóa học đơn thuần Nguyên tố photpho sẽ chuyển từ môi trường vào tế bào của sinh vật (vi sinh vật, thực vật nước), khi đó tính chất đệm sẽ

dễ dàng mất đi

Trong môi trường nước, không chỉ tồn tại nguồn photpho hữu cơ (xác động vật, thực vật và vi sinh vật), mà còn cả nguồn photpho vô cơ có trong đất do nước chuyển đến và trong các loại phân bón mà thực vật chưa kịp hấp thụ Như vậy, việc chuyển hóa các nguồn photpho trong môi trường nước do vi sinh vật tham gia là chủ yếu, chúng chuyển các dạng photpho không hòa tan sang photpho hòa tan và từ

đó thực vật nước mới có khả năng hấp thụ chính

1.4.2.2 Sự chuyển hóa photpho từ nguồn hữu cơ

Sự chuyển hóa này đã được nghiên cứu từ 1911 bởi J Stoklasa Những nghiên cứu đầu tiên này không gây sự chú ý của nhiều nhà khoa học đương thời Mãi cho đến năm 1952 các nhà khoa học mới quan tâm và nghiên cứu khá kỹ khả năng chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa photpho bởi các loài vi sinh vật (Nguyễn Đức Lượng, 2003)

Các kết quả nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn Bacillus và Pseudomonas là

những loài vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong chuyển hóa các hợp chất hữu cơ

chứa photpho trong nước và trong đất Trong loài Bacillus có nhiều giống như

Bacillus mycoides và Bacillus megatherium var photphotium là những giống có khả

năng chuyển hóa mạnh nhất Ngoài ra còn có các giống khác như Bacillus cereus và

Bacillus asterosporus cũng có khả năng chuyển chất tốt

Quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa photpho thường giải phóng

ra axit photphoric Ví dụ, chuyển hóa leucytin thành H3PO4 theo cơ chế sau:

Leucytin Glycerophosphatee H3PO4

12

1.4.2.3 Sự chuyển hóa các hợp chất vô cơ chứa photpho

Theo J.Stokolasa (1900), ông đã sử dụng Bacillus buytrieus để nghiên cứu

sự chuyển hóa các hợp chất vô cơ chứa photpho, ngoài ra ông còn phát hiện

Pseudomonas fluorescens, vi khuẩn nitrat hóa, nấm sợi, xạ khuẩn cũng có khả năng

phân giải Ca3(PO4)2 và bột apatit

Các nghiên cứu sau này cho thấy các vi khuẩn lên men butyric, vi khuẩn lên men lactic, vi khuẩn lên men axetic cũng có khả năng phân giải Ca3(PO4)2

Trong các loài nấm sợi thì nấm Aspergillus niger có khả năng phân giải các

hợp chất vô cơ mạnh nhất Các nhà khoa học cho biết, sự phân giải các hợp chất vô

cơ chứa photpho có liên quan rất nhiều đến khả năng tạo axit hữu cơ của các giống

vi sinh vật, trong đó có sự hình thành axit carbonic Axit này đóng vai trò rất quan trọng trong chuyển hóa các hợp chất vô cơ chứa photpho

Quá trình phân giải hợp chất vô cơ chứa photpho trong môi trường nước xảy

ra theo phương trình sau:

Ca3(PO4)2 + 4H2CO3 + H2O = Ca(H2PO4)2H2O + 2Ca(HCO3)2 Trong môi trường nước, các vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn lưu huỳnh cũng đóng vai trò rất lớn trong quá trình chuyển hóa photpho Trong quá trình sống của những vi khuẩn này sẽ tích lũy trong môi trường HNO3 và H2SO4 Các axit này đóng vai trò hòa tan các hợp chất chứa photpho Quá trình hòa tan này được thể hiện trong những phương trình sau:

Ca3(PO4)2 + 4HNO3 = Ca(H2PO4) + 2Ca(NO3)2

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 +2CaSO4

Trong thiên nhiên, photpho được thực vật hấp thụ thường ở dạng pyrophosphate và được chuyển hóa thành các chất hữu cơ chứa photpho, từ những chất này nó sẽ được giải phóng ở dạng phosphate Quá trình này được thực hiện ở vi sinh vật (Nguyễn Đức Nguyễn Đức Lượng, 2003)

Tại Việt Nam, các nghiên cứu sử dụng hệ thống đất ngập nước để xử lý nước thải trong nuôi cá tra cho hiệu quả Thử nghiệm của Trường Đại học Cần Thơ

sử dụng cách lọc nước thải qua đất ngập nước chảy ngầm kiến tạo cho hiệu quả xử

lý khá cao Hiệu quả xử lý trong hệ thống này là khá khả quan: BOD5 đạt 84% Người dân ở xã Thạnh Mỹ Tây, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang sử dụng nước thải từ hầm nuôi cá tra để tưới cho lúa với tỷ lệ 3 ha nuôi cá tưới cho 51 ha lúa cho hiệu quả rõ rệt Các thử nghiệm của người dân là một trong những hướng

có triển vọng để giải bài toán xử lý lượng nước thải khổng lồ từ hoạt động nuôi cá tra thâm canh Nhiều địa phương ở Cần Thơ đã sử dụng nước thải từ ao nuôi cá tra

để tưới cho lúa cũng nhằm mục đích giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, đây cũng chỉ là những mô hình thử nghiệm, cần phải có những nghiên cứu khoa học cụ thể để khuyến cáo người dân sử dụng đạt hiệu quả cao cả về kinh tế và môi trường

Ở Việt Nam, Vetiver được gọi là cỏ Hương Bài hoặc cỏ Hương lau, có tên

khoa học là Vetiveria zizanioides L (Phạm Hoàng Hộ, 2000)

1.6.1.2 Đặc điểm hình thái

Thân dạng thân cọng, chắc, đặc, cứng và hoá gỗ Cỏ Vetiver mọc thành buội dày đặc, từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng, thân cỏ mọc thẳng đứng, cao trung bình 1,5-2 m Phần thân trên không phân nhánh (Mekonnen, 2000), phần dưới

đẻ nhánh rất mạnh (Dương Văn Chín, 2001)

Đốt nhẵn nhụi không lông nằm tiếp giáp giữa các thân cọng cỏ, lồi ra; từ đó tạo ra rễ khi cỏ vetiver được chôn vùi vào đất (Mekonnen, 2000)

Phiến lá hẹp, dài khoảng 45-100 cm, rộng khoảng 6-12 mm, dọc theo rìa lá

có răng cưa bén (Mekonnen, 2000)

Rễ chùm không mọc trải rộng mà lại cắm thẳng đứng sâu 3-4 m, rộng đến 2,5 m sau hai năm trồng (Phạm Thị Phương Lan và Dương Văn Chín, 2001) Rễ của

loài Vetiveria zizanioides có chứa tinh dầu, chất lượng tốt nhất 18 ngày sau khi

trồng với lượng tinh dầu 2-2,5% trọng lượng khô (Mekonnen, 2000)

Cơ quan sinh sản loài Vetiveria zizanioides được dùng phổ biến vì có đặc

điểm không tạo hạt, nhân giống chủ yếu bằng phương pháp vô tính nên không thể mọc tràn lan như một loại cỏ dại khác (Hanping, 2000)

Cỏ Vetiver là cây lưỡng tính, có gié hoa lưỡng tính và hoa lưỡng tính Các gié hoa có phân hoá giới tính như lưỡng tính, đực hoặc bất thụ có ở cùng trên một cây, đồng hình dạng, tất cả do từ tổ hợp có giao tử dị giao (Watson,1989)

15

1.6.1.3 Đặc điểm sinh thái

Trên thế giới, cỏ Vetiver đã được dùng rộng rãi để chống xói mòn đất Tại

Nam Ấn Độ, gần thành phố Mysora, nông dân đã trồng cỏ Vetiveria nigratana làm

băng cây xanh từ khoảng 200 năm nay; cũng như nông dân ở Kano, Nigeria cũng đã trồng cỏ vetiver hàng thế kỷ nay Từ giữa thập niên 80, công nghệ cỏ vetiver đã được giới thiệu đến hơn 100 nước và hiện nay có hàng trăm hecta đất được áp dụng công nghệ băng cỏ vetiver ở 147 nước, trong đó có 106 nước sử dụng với mục đích bảo vệ đất và nước (Thái Phiên, Trần Thị Tâm, 2001)

Cỏ Vetiver phát triển được ở mức nhiệt độ trung bình là 18-250C, nhiệt độ tháng lạnh nhất trung bình là 50C, nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối là -150C Khi mặt đất đóng băng, cỏ sẽ chết Nhiệt độ mùa hè nóng 250C sẽ kích thích cỏ phát triển nhanh,

sự sinh trưởng thông thường bắt đầu ở nhiệt độ hơn 120C (Mekonnen, 2000) Paul Trương (1999), cỏ vetiver có sức chịu đựng đối với sự biến động khí hậu cực kỳ lớn như hạn hán kéo dài, lũ lụt, ngập úng Khả năng chịu ngập úng kéo dài đến 45 ngày

ở luồng nước sâu 0,6-0,8 m và chịu được biên độ nhiệt từ -100C đến 480C

Cỏ vetiver cần lượng mưa khoảng 300 mm, nhưng trên 700 mm có lẽ thích hợp hơn để cỏ tồn tại suốt thời gian khô hạn, thông thường cỏ Vetiver cần một mùa

ẩm ướt ít nhất ba tháng, lý tưởng nhất là có mưa hàng tháng (Mekonnen, 2000) Mekonnen (2000), cỏ Vetiver phát triển tốt ở điều kiện ẩm hoặc ngập nước hoàn toàn trên ba tháng Tuy nhiên, chúng cũng sinh trưởng tốt ở điều kiện khô hạn nhờ hệ thống rễ đâm ăn sâu vào đất nên cỏ Vetiver có thể chịu đựng được khô hạn

và trên các triền dốc

Cỏ Vetiver là loại cây C4 nên chúng thích hợp trong vùng có lượng ánh sáng cao Loài này phát triển yếu dưới bóng râm, khi bóng râm được bỏ đi thì cỏ sẽ phục hồi sinh trưởng rất nhanh (Mekonnen, 2000)

Mekonnen (2000), cỏ Vetiver mọc tốt nhất ở đất cát sâu Tuy nhiên, cỏ cũng phát triển được ở phần lớn các loại đất, từ đất vertisol nứt-đen đến đất alfisol đỏ Cỏ còn mọc trên đá vụn, đất cạn và cả đất trũng ngập nước

16

1.6.2 ĐẶC TÍNH CỦA LỤC BÌNH

1.6.2.1 Tên thông dụng

Cây Lục Bình tên khoa học là Eichhoria crassipes thuộc họ Lục Bình

Pentederiaceae, tên tiếng Anh Water Hyacinth, ở nước ta Lục Bình có tên Bèo Tây,

Bèo Nhật Bản

1.6.2.2 Đặc điểm hình thái

Rễ: Phẫu thuật cắt ngang của rễ cho thấy rễ có 2 phần: Ngoài là vùng vỏ, bên

trong là trụ trung tâm Cấu tạo vùng vỏ gồm 3 phần, dưới biểu bì là lớp nhu mô đạo,

có chứa sắc tố, do lớp này mà rễ có màu tím khi đưa ra ánh sáng Xung quanh trụ là lớp nhu mô đạo khác Giữa 2 vùng này của vỏ là lớp nhu mô khuyết, lớp này giúp

rễ hấp thu oxy Trụ đa cực đươc bao quanh bởi lớp nội bì ít chuyên hoá và chu luân Hoạt động của mô phân sinh ở 3 rễ rất yếu

Thân: Trên thân có những đốt có mô phân sinh tạo ra rễ, lá căn hành và cụm

hoa Lát cắt ngang qua thân cho thấy điểm phát sinh của cơ quan mới Những tế bào của mô phân sinh này thì nhỏ và xếp khít nhau Xung quanh vùng ngoại biên của

mô phân sinh là một vùng có vô số những khoảng trống giữa các tế bào Mô khuyết này rất cần cho sự hấp thu oxy và chuyển oxy đến hệ rễ

Lá: Cấu trúc của những lá Lục Bình trên không tương tự như những lá của

cây đơn tử diệp sống trên đất (Richard Couch)

1.6.2.3 Đặc điểm sinh trưởng

Lục Bình là cây thân thảo trôi nổi trên mặt nước Thân gồm một cái trục mang nhiều lóng ngắn và những đốt mang rễ và lá

Rễ sợi, bất định, không phân nhánh, mọc thành chùm dài, chiếm 20-50 % trọng lượng của cây tuỳ theo môi trường sống nhiều hay ít chất dinh dưỡng

Lá mọc theo dạng hoa thị, cuống phồng lên thành phao nổi Cây con phao ngắn và phồng to, cây già các phao kéo dài có thể tới 30 cm Tính nổi của lục bình

là do tỉ lệ cao của khí ở trong cuống lá (chiếm 70 thể tích)

Hoa không đều, màu xanh nhạt hoặc tím Đài và cánh hoa cùng màu dính liền với nhau ở gốc, cánh hoa trên có đốm vàng

17

Quả Lục Bình thuộc loại quả nang Ở Việt Nam chưa bao giờ thấy Lục Bình

có quả (Nguyễn Đăng Khôi,1985)

Lục Bình gốc ở Brazin, xâm nhập vào nước ta từ năm 1905 đã nhanh chóng lan ra khắp các chỗ có nước bị tù hãm hoặc nơi nước ngọt chảy chậm như: ao, hồ,

giếng, đầm, mương ven sông (Nguyễn Đăng Khôi) Richard Couch

Theo Nguyễn Đăng Khôi(1985) Lục Bình có thể sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ 10oC- 40oC nhưng mạnh nhất ở nhiệt độ 20oC-30oC, vì vậy ở nước ta Lục Bình sống quanh năm Lục Bình sinh sản bằng con đường vô tính Từng các nách lá đâm ra những thân bò cho ra một cây mới sớm tách khỏi cây mẹ để trở thành cá thể độc lập

1.7 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA CỎ VETIVER VÀ LỤC BÌNH

1.7.1 Cỏ Vetiver

Theo nhiều nhà khoa học, cỏ vetiver có thể sống được trong nước thải công nghiệp sản xuất giấy, gạo, bột mì Sau bốn tháng trồng, cỏ đã giúp giảm nồng độ BOD từ 464 mg/lít giảm xuống 7,8 đến 9,1mg/lít, chất rắn hòa tan từ 8,1 mg/lít giảm xuống 1,8 mg/lít Do đó, trồng loài cỏ này được xem như xây dựng một hàng rào bê-tông sinh học bảo vệ đất (http://laodong.com.vn/Home/Co-vetiver hang-rao-betong-sinh-hoc-bao-ve-dat/200710/61147.laodong) Khả năng khác thường với sự chịu đựng và hấp thu chất độc hại cao của cỏ rất thích hợp xử

lý nước thải từ sản xuất công nghiệp, cả trên diện rộng Ước tính, một kg sinh khối chồi cỏ có thể lọc sạch 6,86 lít nước độc hại/ngày

Ngoài ra, trồng thử nghiệm tại vùng đất mặn, kiềm thuộc tỉnh Bình Thuận, sau ba tháng phát triển, cỏ đã khiến đất mặn, kiềm được cải thiện, hàm lượng muối hòa tan và độ pH giảm mạnh và lắng xuống độ sâu một mét Những dẫn chứng trên cho thấy cỏ vetiver có khả năng làm sạch, ổn định môi trường

Giáo sư Paul Trương, Giám đốc và đại diện khu vực châu Á Thái Bình Dương thuộc Trung tâm nghiên cứu cỏ vetiver quốc tế, cho biết: "Ứng dụng hệ thống cỏ vetiver vào việc xử lý nước thải là kỹ thuật còn khá mới và là kỹ thuật

18

sử dụng cây xanh để xử lý môi trường Ðây là kỹ thuật có nhiều triển vọng vì nó

là tự nhiên, xanh tươi, dễ trồng, chi phí thấp "

Công ty chế biến thủy sản Cafatex (Hậu Giang) dù đã đầu tư hệ thống xử

lý nước thải nhưng nước đó xả vào các con kênh vẫn gây ô nhiễm Công ty đã trồng khoảng 400 mét vuông cỏ Vetiver cạnh bể xử lý nước thải Nước thải sau khi xử lý, được bơm tràn qua thảm cỏ trước khi thải ra kênh rạch, nhờ đó, tình trạng nước kênh rạch bị ô nhiễm gần như không còn Hiện nay, cỏ vetiver đang được trồng để xử lý nước từ trại chăn nuôi ở Tiền Giang, xử lý nước rò rỉ từ bãi rác ở Vĩnh Long

Mặt khác, bộ rễ của cỏ vetiver có đặc tính hút chất hữu cơ và vô cơ rất cao nên có tính năng hút được nhiều nước trong đất và có thể hút cả chất dioxin, giữ lại trong bộ rễ Khả năng chịu đựng và cải thiện môi trường của loại cỏ này ở vùng ô nhiễm, khắc nghiệt cũng cao hơn gấp nhiều lần so với các loại thực vật khác Khảo nghiệm thực tiễn cho thấy việc dùng loại cỏ này để giảm thiểu ô nhiễm môi trường là rất có triển vọng Chất độc da cam lẫn trong đất cát khi mưa xuống rất dễ lan tỏa không kiểm soát được Nếu trồng cỏ vetiver tạo thành hàng rào khép kín với bộ rễ sâu một đến bốn mét có thể ngăn rửa trôi, chống lây lan phát tán chất độc

Tại Việt Nam, khu vực có nhiều chất độc da cam dioxin như vùng A Lưới (Huế) đang được mạng lưới vetiver quốc tế tài trợ chương trình "Nâng cao chất lượng nước tại Việt Nam" bằng việc trồng cỏ vetiver Hiện nay, Trung Quốc đã dùng cỏ vetiver để hút chất thải thấm ra từ các bãi rác lớn Australia dùng cỏ vetiver

để xử lý chất thải từ các lò mổ gia súc, nhà máy nhuộm tẩy và xử lý thuốc bảo vệ

thực vật

1.7.2 Lục bình

Nghiên cứu của Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng (2010) được thực hiện tại tỉnh Hậu Giang, trong thời gian 9 tháng, nhằm khảo sát diễn biến độ đục, hàm lượng COD, tổng nitơ, phosphat tổng trong nước thải chăn nuôi và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của lục bình thông qua sự tăng trưởng cũng như khả năng

19

hấp thu đạm, lân, kim loại nặng của loại rau này trong môi trường nước thải Hiệu suất xử lý nước thải của lục bình đối với độ đục là 97,79%; COD là 66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phosphat tổng là 42,54% Kết quả về đặc điểm sinh học cho thấy lục bình có khả năng thích nghi và phát triển tốt trong môi trường nước thải Như vậy, hệ thống ao xử lý có trồng lục bình có thể được thiết kế phù hợp với mô hình chăn nuôi heo hộ gia đình hay trang trại nhỏ với quy trình khép kín: chăn nuôi gia súc – nuôi cá – trồng cây Theo đó, chủ hộ có thể tận dụng nguồn nước xả từ hệ thống để tưới cây, vệ sinh chuồng và nuôi cá

Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Xuân Hoàng (2004 ) ao lục bình có thể sử dụng đẻ xử lý nước thải từ quá trình chăn nuôi heo và nước thải từ hầm ủ Biogas Ở tải lượng nạp hữu cơ thấp (5.2 – 7.1 kg BOD5/ ha-ngày)n nước thải sau xử lý ao lục bình đạt tiêu chuẩn để thải vào nguồn nước loại A Ở các ao tiếp nhận nước thải từ cahwn nuôi heo sinh khối tươi của lục bình đạt từ 470 – 488 tấn/ ha- năm, ở ao tiếp nhận nước thải tử hầm ủ Biogas sinh khối tươi của lục bình có thể đạt đến 627 tấn/ha-năm

20

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm

Đề tài được thực hiện từ tháng 12 năm 2010 đến tháng 04 năm 2011

Đề tài được bố trí trong phòng phân tích Lý – Hóa đất – Bộ môn Khoa Học Đất – Khoa Nông nghiệp & SHƯD, Trường Đại Học Cần Thơ Đề tài được thực hiện qua hai thí nghiệm:

 Phần 1: Phân tích, đánh giá hàm lượng N, P vô cơ và hữu cơ trong

nước ao nuôi cá tra theo từng giai đoạn phát triển của cá

 Phần 2: Đánh giá khả năng khoáng hóa N, P từ các hợp chất hữu cơ

của cỏ vetiver và lục bình khi trồng trong dung dịch dinh dưỡng Hoagland được bổ sung các hợp chất N và P hữu cơ

- Những dụng cụ khác như giá đỡ để trồng thuỷ canh, cân, …

- Các phương tiện và máy móc: máy so màu và các thiết bị cần thiết khác

- Hóa chất: K2S2O8, H2SO4 (18M, 98%), Amonium molypdate, Molyvinyl alcohol (PVA 99% hydrolyzed molecular), Malachite green oxalate, dung dịch Valine, Sodium nitroprusside, Sodium salicylate, Sodium tartrate, Sodium hydroxide, Sodium hypochlorite, dung dịch Vanadomolypdat, axit boric, NaOH 40% Dung dịch Hoagland (dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa các nguyên tố đa, vi lượng nhưng không chứa N vô cơ và P vô cơ, nhưng dinh dưỡng khoáng N và P được thay thế bởi các hợp chất N P hữu cơ Glysine và Glucose 1-phosphate )

21

2.2 PHƯƠNG PHÁP

Phần 1: Phân tích, đánh giá hàm lượng N, P hữu cơ trong nước ao nuôi cá

tra theo từng giai đoạn phát triển của cá và tốc độ khoáng hóa N, P hữu cơ trong ao nuôi

Mẫu thí nghiệm được lấy tại các ao nuôi cá tra ở 3 điểm gồm: Cồn Khương

- Cần Thơ, xã Tân Thành và xã Định Hòa – huyện Lai Vung - Đồng Tháp Mỗi điểm chọn 3 ao, mỗi ao được lấy ở 3 vị trí khác nhau và mẫu được lấy theo từng giai đoạn phát triển của cá Nước ao được trữ trong mát để hạn chế tối đa các tiến trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ trong nước ao nuôi

Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp phân tích:

Đối với các chỉ tiêu N-NO3, N-NH4 và P ở dạng hòa tan thì mẫu nước ao được lọc qua màng lọc 0.45µm nhằm loại bỏ những phần rắn lơ lửng trong nước Mẫu nước sau khi lọc cần phải được phân tích ngay để tránh mất hàm lượng đạm (N), lân (P) có trong mẫu Đối với chỉ tiêu N, P tổng số thì mẫu nước không cần lọc qua màng lọc nhằm tránh sự mất N, P từ các hợp chất lơ lửng trong nước Và chỉ tiêu N, P hữu cơ được tính theo công thức: N hữu cơ = N tổng số - (N-NO3 + N-NH4)hòa tan và P hữu cơ = P tổng số - P hòa tan Các phương pháp để phân tích xác định nồng độ như sau: chỉ tiêu N-NO3 hòa tan được xác định bằng phương pháp so màu Vanadium Cloride; chỉ tiêu N-NH4 được xác định bằng phương pháp

so màu Indophenol Blue; P hòa tan xác định theo phương pháp so màu Malachite Green; chỉ tiêu N tổng số được xác định bằng cách đem Autoclauve mẫu ở 1250c trong 30 phút để chuyển hết dạng N hữu cơ về dạng hòa tan, sau đó dùng phương pháp so màu Vanadium Cloride để xác định nồng độ N-NO3 có trong mẫu; chỉ tiêu

P tổng số cũng được đem Autoclauve ở nhiệt độ 1100C trong 30 phút sau đó dùng phương pháp so màu Malachite Green để xác định nồng độ P có trong mẫu